JP4616106B2 - 角膜手術装置及び角膜手術装置の本体部に装着されて使用されるヘッド部 - Google Patents

Description

本発明は、角膜上皮をフラップ状に剥離する角膜手術装置、及び角膜手術装置の本体部に装着されて使用されるヘッド部に関する。

角膜屈折矯正手術としては、角膜上皮（epithelium）から実質（stroma）に至る部分を切開してフラップを作成した後にレーザビームを照射して実質を切除するＬＡＳＩＫ（laser in-situ keratomileusis）という手法が広く行われているが、近年、角膜上皮のみの部分を剥離してフラップ（以下、角膜上皮フラップともいう）を作成した後にレーザビームを照射して実質を切除するＥｐｉ−ＬＡＳＩＫという新しい手法が提案されている。そして、角膜上皮フラップを作成するためのＥｐｉ−ＬＡＳＩＫ用の装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、刃幅方向に高速振動させたブレードを角膜上皮の剥離方向に所定位置まで移動させることにより、角膜上皮フラップを作成する。そして、角膜上皮フラップを作成した後は、ブレードを剥離方向と逆方向に移動させて初期位置まで戻す。
特開２００３−１７５０７１号公報

前述したＥｐｉ−ＬＡＳＩＫ用の装置では、移動されるブレードに先立って角膜を略平坦に押圧する角膜押えを備えるものと備えないものとがある。前者には、角膜上皮を均一に剥離できるという利点があるが、角膜フラップ作成後にブレードを初期位置まで戻す際に角膜押えとの摩擦によって角膜上皮フラップが破れたり伸びてしまう可能性があるという問題点がある。一方、後者には、前者のような問題点はないが、角膜上皮を均一に剥離できない可能性があるという問題点がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、良好な角膜上皮フラップを作成することができる角膜手術装置、及び角膜手術装置の本体部に装着されて使用されるヘッド部を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 角膜上皮を剥離するためのブレードと、該ブレードをその刃幅方向に振動させる振動機構と、前記ブレードを角膜上皮の剥離方向に移動させる送り機構と、を有し、角膜上皮フラップを作成する角膜手術装置において、前記送り機構により剥離方向に移動され，前記ブレードに先立って角膜を略平坦に押圧する角膜押えと、前記ブレードを剥離方向に移動させる際には前記角膜押えと前記ブレードとの距離を一定に保ち，前記ブレードを剥離方向とは逆方向に移動させる際にはその移動に従って前記角膜押えと前記ブレードとの距離を大きくするように前記角膜押えを支持する押え支持部と、を有することを特徴とする。
（２） （１）の角膜手術装置において、前記ブレードを振動可能に保持して前記送り機構により剥離方向に直進移動されるヘッド部を有し、前記押え支持部は剥離方向に垂直な回転軸を中心に回転可能に前記ヘッド部に支持されていることを特徴とする。
（３） （２）の角膜手術装置において、前記押え支持部及び前記ヘッド部の少なくとも一方は前記ブレードに近づく方向への前記押え支持部の回転を制限する回転制限部を持つことを特徴とする。
（４） 角膜上皮を剥離するためのブレードをその刃幅方向に振動可能に保持し，角膜上皮フラップを作成する角膜手術装置の本体部に装着されて該本体部に備えられた送り機構により角膜上皮の剥離方向に移動されるヘッド部において、前記ブレードに先立って角膜を略平坦に押圧する角膜押えと、前記ヘッド部に支持され，前記ブレードを剥離方向に移動させる際には前記角膜押えと前記ブレードとの距離を一定に保ち，前記ブレードを剥離方向とは逆方向に移動させる際にはその移動に従って前記角膜押えと前記ブレードとの距離を大きくするように前記角膜押えを支持する押え支持部と、を有することを特徴とする。
（５） （４）のヘッド部は前記送り機構により剥離方向に直進移動され、前記押え支持部は剥離方向に垂直な回転軸を中心に回転可能に前記ヘッド部に支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、良好な角膜上皮フラップを作成することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る角膜手術装置の概略構成図である。

１は角膜手術装置の本体部（ハンドピース部）である。本体部１の前側（図１中の左側）には、本体部１を患者眼に固定するためのサクション部３と、角膜上皮を剥離するためのブレード２０を振動可能に保持してサクション部３上を直進移動されるヘッド部２と、が設けられている。

本体部１内には、ヘッド部２を角膜上皮の剥離方向に直進移動させるための送り用モータ１１と、ブレード２０を刃幅方向に振動させるための振動用モータ１２と、が内蔵されている。モータ１１の回転軸に固定された送りネジ１３には連結部材１４が螺合されており、連結部材１４にはモータ１２及び連結部材１７が固定されている。そして、モータ１１の正逆回転によりネジ１３及び連結部材１４を介してモータ１２及び連結部材１７が前後方向に直進移動され、これによりヘッド部２も前後方向に直進移動される。また、連結部材１７にはモータ１２の回転軸に固定された回転シャフト１５が回転可能に保持されており、回転シャフト１５の先端には偏心ピン１６が回転中心から偏った位置に植設されている。

図２はヘッド部２及びサクション部３に関する図１の拡大図である。ヘッド部２は、ブレード２０を振動可能に保持するブレードホルダー２１ａ及びホルダーブロック２１ｂと、シャフト１５の回転によるピン１６の周動を振動に変換してブレード２０に伝えるための第１振動伝達部材２２及び第２振動伝達部材２３と、ブレード２０に先立って患者眼角膜を略平坦に押圧する角膜押え２４と、角膜押え２４を支持する押え支持部２５と、ブロック２１ｂと押え支持部２５とを連結する連結部材２６と、を含む。ブロック２１ｂにはシャフト１５が挿入される穴が設けられており、連結部材１７の先端部が固定されている。

ブレード２０には、ステンレス、スティール等を刃先に使用した金属ブレード、ダイアモンド、サファイア等の鉱物を刃先に使用した鉱物ブレード、等が利用されている。そして、ブレード２０は、水平面に対して２５度の角度でホルダー２１ａとブロック２１ｂとの間に振動可能に保持されている。また、ブレード２０は、例えば、図３にしめすように、刃先端の高さＨが１〜５０μｍで角部の半径Ｒが０．５〜２５μｍの形状である（特開２００３−１７５０７１号公報参照）。

ホルダー２１ａにはブレード２０が載置される部分に浅い凹部が形成されており、凹部の幅はブレード２０の振動幅より大きくされている。ホルダー２１ａは、図示を略するネジによりブロック２１ｂに取り外し可能に固定されている。

第１伝達部材２２は、ブロック２１ｂ内に形成された受け溝内に振動可能に保持されている。第１伝達部材２２にはピン１６に係合する縦溝２２ａが形成されており、モータ１２の回転駆動によってシャフト１５が回転すると、第１伝達部材２２には縦溝２２ａに係合したピン１６の周動によりシャフト１５の回転軸に垂直な方向（以下、横方向ともいう）への運動力が加わる。これにより、第１伝達部材２２が横方向に振動する。

第２伝達部材２３は、ホルダー２１ａ及びブロック２１ｂにより形成された受け溝内に振動可能に保持されている。第１伝達部材２２にはその下方に凸部２２ｂが形成されており、第２伝達部材２３には凸部２２ｂに係合する縦溝２３ａが形成されている。シャフト１５の回転（ピン１６の周動）によって第１伝達部材２２が横方向に振動すると、第２伝達部材２３には縦溝２３ａに係合した凸部２２ｂの振動によってさらに横方向への運動力が加わる。これにより、第２伝達部材２３が横方向に振動し、さらに第２伝達部材２３に固定されたブレード２０が横方向に振動する。

角膜押え２４は、ブレード２０の前側（図２中の左側）に設けられており、ブレード２０に先立って角膜を略平坦に押圧する。角膜押え２４を支持する押え支持部２５は、シャフト１５の回転軸方向である剥離方向に垂直な回転ピン２７を中心に回転可能に連結部材２６により支持されている。連結部材２６は、ブロック２１ｂに固定されている。この押え支持部２５は、ピン２７よりも前側に重心を持つ構成（錘を取り付けてもよい）となっており、また、ピン２７よりも角膜押え２４がブレード２０側に位置するように角膜押え２４を支持する構成となっており、角膜押え２４に後方（Ｂ方向）への回転力が加わりやすくなっている。そして、押え支持部２５のブロック２１ｂ側に形成された凸部２５ａとブロック２１ｂの押え支持部２５側の平面５０とが当接することにより、ブレード２０に近づく方向への押え支持部２５の回転が制限され、角膜押え２４とブレード２０との距離が一定に保たれる。このブレード２０に近づく方向への押え支持部２５の回転を制限する回転制限部は、押え支持部２５及びヘッド部２（ブロック２１ｂ）の少なくとも一方に設けてあればよく、例えば、角膜押え２４側を平面としてブロック２１ｂに凸部を設けるようにしてもよい。

なお、角膜上皮をボウマン膜から引き離すために、角膜押え２４の下面に対するブレード２０の刃先端の位置は、角膜上皮の厚さ分より下に位置させる。そして、角膜押え２４の下面とブレード２０の刃先端との間隔は、３００μｍ以下が好ましい。

サクション部３は、サクションリング３１及びサクションパイプ３２を含む。患者眼に当接される略円筒形状のリング３１は、固定部材３０によって本体部１に固定されており、開口部３１ａが形成されている。リング３１が患者眼上に配置されると、角膜が開口部３１ａから突出し、患者眼にリング３１の下端と開口部３１ａの開口端とが当接されて吸引用の空間Ｓが確保される。パイプ３２は、リング３１に固定されており、図示なきチューブを介してポンプ４１と接続されている。ポンプ４１の駆動によりパイプ３２内部の吸引通路３２ａを介して空間Ｓ内の空気が吸引されることにより、リング３１が患者眼に吸着固定される。

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。先ず、リング３１を患者眼上に配置する。次に、ポンプ４１を作動させてリング３１と患者眼との間の空間Ｓ内の空気を吸引させ、リング３１を患者眼に吸着固定させる。次に、フットスイッチ４２を操作して、制御部４０によりモータ１２及びモータ１１を回転駆動させる。

ブレード２０は、モータ１２の回転駆動により横方向に振動され、また、モータ１１の回転駆動によりヘッド部２と一体となって角膜上皮の剥離方向に移動される。このブレード２０の振動及び移動（送り）と刃先の形状とにより、角膜上皮がその下のボーマン膜から剥離され、角膜上皮フラップが作成される。

角膜押え２４は、ブレード２０に先立って角膜を略平坦に押圧するように、押え支持部２５及び連結部材２６を介して剥離方向に回転可能にブロック２１ｂに支持されている。ヘッド部２が前進すると、角膜からの反力と角膜との摩擦力とにより、角膜押え２４にはピン２７を中心とする後方（Ｂ方向）への回転力が加わるが、押え支持部２５の凸部２５ａとブロック２１ｂの面５０とにより押え支持部２５の後方への回転が制限され、角膜押え２４とブレード２０との距離が一定に保たれる。これにより、角膜が角膜押え２４により押圧され、角膜形状に拘わらずに均一な厚さの角膜上皮フラップを作成することができる。

角膜上皮フラップの作成が完了したら（図４（ａ）の状態）、モータ１１を逆回転させてヘッド部２を後退させて初期位置に戻す。ヘッド部２が後退すると、角膜からの反力と角膜との摩擦力とにより、角膜押え２４にはピン２７を中心とする前方（Ａ方向）への回転力が加わり、、角膜押え２４が上皮フラップの形成が完了した位置で停止した状態となる（図４（ｂ）の状態）。すなわち、ブレード２０を剥離方向とは逆方向に移動させる際には、押え支持部２５は、ブレード２０の移動に従って角膜押え２４とブレード２０との距離を大きくするように角膜押え２４を支持する。これにより、ヘッド部２を初期位置に戻す際に角膜上皮フラップと角膜押え２４との摩擦が生じないため、角膜上皮フラップが破れたり、いずれかの方向に伸びたりしてしまうことを回避できる。

ヘッド部２が初期位置に戻ったら、空間Ｓ内に空気を流入させ、リング３１を患者眼から取り外す。次に、角膜上皮が剥離された部分にレーザビームを照射して屈折矯正量分の実質を切除する。最後に、角膜上皮フラップを元に戻す。これにより、角膜屈折矯正手術が終了する。

なお、以上は、角膜押え２４を支持する押え支持部２５を剥離方向、すなわちブレード２０の進退方向に回転させる構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、図５のような構成が考えられる。図５において、連結部材２６には押え支持部２５をブレード２０の進退方向にスライドさせるためのガイド凹部３６が形成されており、押え支持部２５にはガイド凹部３６に係合するガイド凸部３７が形成されている。この場合、ブレード２０が剥離方向に前進する際には、角膜からの反力と角膜と角膜押え２４との摩擦力とにより、押え支持部２５のガイド凸部３７がガイド凹部３６の本体部１側の端に位置した状態となり、角膜押え２４とブレード２０との距離が一定に保たれる。これにより、角膜が角膜押え２４により押圧され、角膜形状に拘わらず均一な厚さの角膜上皮フラップを作成することができる。一方、ブレード２０が剥離方向と逆方向に後退して初期位置に戻る際には、角膜からの反力と角膜と角膜押え２４との摩擦力とにより、角膜押え２４及び押え支持部２５が角膜上皮フラップの形成が完了した位置で停止した状態となる。これにより、ヘッド部２を初期位置に戻す際に角膜上皮フラップと角膜押え２４との摩擦が生じないため、角膜上皮フラップが破れたり、いずれかの方向に伸びたりしてしまうことを回避できる。

また、以上は、ブレード２０の振動やブレード２０（ヘッド部２）の直進移動（送り）の駆動力としてモータの回転力を用いる構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、ブレード２０（ヘッド部２）を直進移動させるのは手動としてもよい。また、モータの回転力の代わりに空気圧を用いてもよい。

また、以上は、角膜手術装置の本体部１とヘッド部２とが連結固定された構成について説明したが、本体部１とヘッド部２とを着脱可能な構成としてもよい。すなわち、本発明は、角膜手術装置の本体部に装着されて使用されるヘッド部に対しても適用可能である。すなわち、いわゆる使い捨てタイプのヘッド部に対しても適用可能である。

本発明に係る角膜手術装置の概略構成図である。 ヘッド部及びサクション部に関する図１の拡大図である。 ブレードの刃先の形状について説明する図である。 押え支持部の動作について説明する図である。 第２の実施形態の装置について説明する図である。

符号の説明

１ 本体部
２ ヘッド部
３ サクション部
１１ 送り用モータ
１２ 振動用モータ
２０ ブレード
２４ 角膜押え
２５ 押え支持部
２７ 回転ピン
３６ ガイド凹部
３７ ガイド凸部

Claims (5)

1. 角膜上皮を剥離するためのブレードと、該ブレードをその刃幅方向に振動させる振動機構と、前記ブレードを角膜上皮の剥離方向に移動させる送り機構と、を有し、角膜上皮フラップを作成する角膜手術装置において、前記送り機構により剥離方向に移動され，前記ブレードに先立って角膜を略平坦に押圧する角膜押えと、前記ブレードを剥離方向に移動させる際には前記角膜押えと前記ブレードとの距離を一定に保ち，前記ブレードを剥離方向とは逆方向に移動させる際にはその移動に従って前記角膜押えと前記ブレードとの距離を大きくするように前記角膜押えを支持する押え支持部と、を有することを特徴とする角膜手術装置。
2. 請求項１の角膜手術装置において、前記ブレードを振動可能に保持して前記送り機構により剥離方向に直進移動されるヘッド部を有し、前記押え支持部は剥離方向に垂直な回転軸を中心に回転可能に前記ヘッド部に支持されていることを特徴とする角膜手術装置。
3. 請求項２の角膜手術装置において、前記押え支持部及び前記ヘッド部の少なくとも一方は前記ブレードに近づく方向への前記押え支持部の回転を制限する回転制限部を持つことを特徴とする角膜手術装置。
4. 角膜上皮を剥離するためのブレードをその刃幅方向に振動可能に保持し，角膜上皮フラップを作成する角膜手術装置の本体部に装着されて該本体部に備えられた送り機構により角膜上皮の剥離方向に移動されるヘッド部において、前記ブレードに先立って角膜を略平坦に押圧する角膜押えと、前記ヘッド部に支持され，前記ブレードを剥離方向に移動させる際には前記角膜押えと前記ブレードとの距離を一定に保ち，前記ブレードを剥離方向とは逆方向に移動させる際にはその移動に従って前記角膜押えと前記ブレードとの距離を大きくするように前記角膜押えを支持する押え支持部と、を有することを特徴とするヘッド部。
5. 請求項４のヘッド部は前記送り機構により剥離方向に直進移動され、前記押え支持部は剥離方向に垂直な回転軸を中心に回転可能に前記ヘッド部に支持されていることを特徴とするヘッド部。